如何 Docker 化 Python Django 应用程序

Question

Docker 是一个开源项目，为开发人员和系统管理员提供了一个开放平台，可以将应用程序构建、打包为一个轻量级容器，并在任何地方运行。Docker 会在软件容器中自动部署应用程序。

Django 是一个用 Python 编写的 Web 应用程序框架，遵循 MVC（模型-视图-控制器）架构。它是免费的，并在开源许可下发布。它速度很快，旨在帮助开发人员尽快将他们的应用程序上线。

在本教程中，我将逐步向你展示在 Ubuntu 16.04 中如何为现有的 Django 应用程序创建 docker 镜像。我们将学习如何 docker 化一个 Python Django 应用程序，然后使用一个 docker-compose 脚本将应用程序作为容器部署到 docker 环境。

为了部署我们的 Python Django 应用程序，我们需要其它 docker 镜像：一个用于 Web 服务器的 nginx docker 镜像和用于数据库的 PostgreSQL 镜像。

我们要做什么？

1. 安装 Docker-ce
2. 安装 Docker-compose
3. 配置项目环境
4. 构建并运行
5. 测试

步骤 1 - 安装 Docker-ce

在本教程中，我们将从 docker 仓库安装 docker-ce 社区版。我们将安装 docker-ce 社区版和 docker-compose （其支持 compose 文件版本 3）。

在安装 docker-ce 之前，先使用 apt 命令安装所需的 docker 依赖项。

sudo apt install -y \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    software-properties-common

现在通过运行以下命令添加 docker 密钥和仓库。

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
sudo add-apt-repository \
   "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
   $(lsb_release -cs) \
   stable"

更新仓库并安装 docker-ce。

sudo apt update
sudo apt install -y docker-ce

安装完成后，启动 docker 服务并使其能够在每次系统引导时启动。

systemctl start docker
systemctl enable docker

接着，我们将添加一个名为 omar 的新用户并将其添加到 docker 组。

useradd -m -s /bin/bash omar
usermod -a -G docker omar

以 omar 用户身份登录并运行 docker 命令，如下所示。

su - omar
docker run hello-world

确保你能从 Docker 获得 hello-world 消息。

Docker-ce 安装已经完成。

步骤 2 - 安装 Docker-compose

在本教程中，我们将使用支持 compose 文件版本 3 的最新 docker-compose 。我们将手动安装 docker-compose 。

使用 curl 命令将最新版本的 docker-compose 下载到 /usr/local/bin 目录，并使用 chmod 命令使其有执行权限。

运行以下命令：

sudo curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.21.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m) -o /usr/local/bin/docker-compose
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

现在检查 docker-compose 版本。

docker-compose version

确保你安装的是最新版本的 docker-compose 1.21。

已安装支持 compose 文件版本 3 的 docker-compose 最新版本。

步骤 3 - 配置项目环境

在这一步中，我们将配置 Python Django 项目环境。我们将创建新目录 guide01 ，并使其成为我们项目文件的主目录，例如包括 Dockerfile、Django 项目、nginx 配置文件等。

登录到 omar 用户。

su - omar

创建一个新目录 guide01 ，并进入目录。

mkdir -p guide01
cd guide01/

现在在 guide01 目录下，创建两个新目录 project 和 config 。

mkdir project/ config/

注意：

• project 目录：我们所有的 python Django 项目文件都将放在该目录中。
• config 目录：项目配置文件的目录，包括 nginx 配置文件、python pip 的 requirements.txt 文件等。

创建一个新的 requirements.txt 文件

接下来，使用 vim 命令在 config 目录中创建一个新的 requirements.txt 文件。

vim config/requirements.txt

粘贴下面的配置：

Django==2.0.4  
gunicorn==19.7.0  
psycopg2==2.7.4

保存并退出。

创建 Nginx 虚拟主机文件 django.conf

在 config 目录下创建 nginx 配置目录并添加虚拟主机配置文件 django.conf 。

mkdir -p config/nginx/
vim config/nginx/django.conf

粘贴下面的配置：

upstream web {
  ip_hash;
  server web:8000;
}
 
# portal
server {
  location / {
        proxy_pass http://web/;
  }
  listen 8000;
  server_name localhost;
 
  location /static {    
    autoindex on;    
    alias /src/static/;    
  }
}

保存并退出。

创建 Dockerfile

在 guide01 目录下创建新文件 Dockerfile 。

运行以下命令：

vim Dockerfile

现在粘贴下面的 Dockerfile 脚本：

FROM python:3.5-alpine
ENV PYTHONUNBUFFERED 1  

RUN apk update && \
    apk add --virtual build-deps gcc python-dev musl-dev && \
    apk add postgresql-dev bash

RUN mkdir /config  
ADD /config/requirements.txt /config/  
RUN pip install -r /config/requirements.txt
RUN mkdir /src
WORKDIR /src

保存并退出。

注意：

我们想要为我们的 Django 项目构建基于 Alpine Linux 的 Docker 镜像，Alpine 是最小的 Linux 版本。我们的 Django 项目将运行在带有 Python 3.5 的 Alpine Linux 上，并添加 postgresql-dev 包以支持 PostgreSQL 数据库。然后，我们将使用 python pip 命令安装在 requirements.txt 上列出的所有 Python 包，并为我们的项目创建新目录 /src 。

创建 Docker-compose 脚本

使用 vim 命令在 guide01 目录下创建 docker-compose.yml 文件。

vim docker-compose.yml

粘贴以下配置内容：

version: '3'
  services:
    db:
      image: postgres:10.3-alpine
      container_name: postgres01
    nginx:
      image: nginx:1.13-alpine
      container_name: nginx01
      ports:
        - "8000:8000"
      volumes:
        - ./project:/src
        - ./config/nginx:/etc/nginx/conf.d
      depends_on:
        - web
    web:
      build: .
      container_name: django01
      command: bash -c "python manage.py makemigrations && python manage.py migrate && python manage.py collectstatic --noinput && gunicorn hello_django.wsgi -b 0.0.0.0:8000"
      depends_on:
        - db
      volumes:
        - ./project:/src
      expose:
        - "8000"
      restart: always

保存并退出。

注意：

使用这个 docker-compose 文件脚本，我们将创建三个服务。使用 alpine Linux 版的 PostgreSQL 创建名为 db 的数据库服务，再次使用 alpine Linux 版的 Nginx 创建 nginx 服务，并使用从 Dockerfile 生成的自定义 docker 镜像创建我们的 python Django 容器。

配置 Django 项目

将 Django 项目文件复制到 project 目录。

cd ~/django
cp -r * ~/guide01/project/

进入 project 目录并编辑应用程序设置 settings.py 。

cd ~/guide01/project/
vim hello_django/settings.py

注意：

我们将部署名为 “hello_django” 的简单 Django 应用程序。

在 ALLOW_HOSTS 行中，添加服务名称 web 。

ALLOW_HOSTS = ['web']

现在更改数据库设置，我们将使用 PostgreSQL 数据库来运行名为 db 的服务，使用默认用户和密码。

DATABASES = {  
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql_psycopg2',
        'NAME': 'postgres',
        'USER': 'postgres',
        'HOST': 'db',
        'PORT': 5432,
    }
}

至于 STATIC_ROOT 配置目录，将此行添加到文件行的末尾。

STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'static/')

保存并退出。

现在我们准备在 docker 容器下构建和运行 Django 项目。

步骤 4 - 构建并运行 Docker 镜像

在这一步中，我们想要使用 guide01 目录中的配置为我们的 Django 项目构建一个 Docker 镜像。

进入 guide01 目录。

cd ~/guide01/

现在使用 docker-compose 命令构建 docker 镜像。

docker-compose build

启动 docker-compose 脚本中的所有服务。

docker-compose up -d

等待几分钟让 Docker 构建我们的 Python 镜像并下载 nginx 和 postgresql docker 镜像。

完成后，使用以下命令检查运行容器并在系统上列出 docker 镜像。

docker-compose ps
docker-compose images

现在，你将在系统上运行三个容器，列出 Docker 镜像，如下所示。

我们的 Python Django 应用程序现在在 docker 容器内运行，并且已经创建了为我们服务的 docker 镜像。

步骤 5 - 测试

打开 Web 浏览器并使用端口 8000 键入服务器地址，我的是： http://ovh01:8000/ 。

现在你将看到默认的 Django 主页。

接下来，通过在 URL 上添加 /admin 路径来测试管理页面。

http://ovh01:8000/admin/

然后你将会看到 Django 管理登录页面。

Docker 化 Python Django 应用程序已成功完成。

参考

• https://docs.docker.com/